电路仿真实验报告书

1、西安郵電學院电路分析基础课程设计报 告 书学院名称：电子工程学院学 生姓名： 辛雷专业名称：光信息科学与技术班 级：光信0903/13实习时间：2010年11月24日 至2009年12月3日 报告内容综合设计设计1：设计二极管整流电路。条件：输入正弦电压，有效值220v，频率50Hz；要求：输出直流电压20V+/-2V电路图：波形图如下：结果：通过电路，将220V的交流电转化成了大约20V的直流电。结论分析：先用变压器将220V的交流电转化为20V的交流电，再用二极管将20V交流电的负值滤掉，电容充当电源放电而且电压保持不变，因为一直有来自二极管的电流充电，而且周期为0.02秒，即电容两端电压

2、能维持不变的放电到输出端。将电容的C调的小一点可以使充放电的速度加快，就可以使得输出电压变化幅度很小。设计2：设计风扇无损调速器。条件：风扇转速与风扇电机的端电压成正比；风扇电机的电感线圈的内阻为200欧姆，线圈的电感系数为500mH。风扇工作电源为市电，即有效值220V，频率50Hz的交流电。要求：无损调速器，将风扇转速由最高至停止分为4档，即0，1，2，3档，其中0档停止，3档最高。电路图：（开关从下至上依次为0，1，2，3档）开关置0档，风扇停止，其两端电压波形如下图：开关置1档，风扇转速最慢，其两端电压波形如下图：开关置2档，风扇转速适中，其两端电压波形如下图：开关置3档，风扇转速最快

3、，其两端电压波形如下图：结果：由图可知，当开关分别置0，1，2，3时，风扇两端的电压依次增大，其中当风扇置0档时，电压为零，满足风扇转速与风扇电机的端电压成正比的条件。结论分析：设计3：设计1阶RC滤波器。 条件：一数字电路的工作时钟为5MHz，工作电压5V。但是该数字电路的+5v电源上存在一个100MHz的高频干扰。 要求：设计一个简单的RC电路，将高频干扰滤除。电路图：结果：由图知，滤过的波形的频率与5MHz基本一致，将高频100MHz滤去，符合题意要求。结论分析：通过简单的RC电路，用低通函数H（jw）=H0Wc/(jw+Wc),计算出了电路中所需的电阻大小及电容大小。最终达到滤除电源电

4、压中的高频成分，使低频成分通过的目的。设计4：降低电力传输损耗电路的设计 条件：一感性的电力传输线（包含电路损耗），负载为感性阻抗，传输电压可变。电路等效结构如图4。2-1所示。电路图：+_+图4.2-1解： 有如下两种方案： 第一种：提高负载的电压。 对一个变压器： 为原线圈电压，电流， 为副线圈电压，电流。 当我们降低 的比值时，即相应的提高 ，降低，以提高了。 减少。第二种：当负载端口并联电容 ，若电容电流为（其超前电压），原理电路图如下：则线路电流为其向量关系如图：由图可以看出：线路电流I明显减少。由向量知道，并联电容C后，功率因数增加了， 所以 会减小 。仿真电路如下：第一种方法：（

5、提高负载的电压） 未升压时的功率，左边为传输损耗，右边为所需功率：升压后的功率，左边为传输损耗，明显减小，右边为所需功率却几乎不变：由结果看出，提高负载的电压，使的保证所需功率不变条件下，大大的减少了传输损耗，符合题意要求。第二种方法：（加大功率因数法，即负载端口并联电容） 并联电容前：测得并联电容后：测得由结果看出，并联电容提高电力传输效率，减小电力传输损耗，符合题意要求。结论分析：输电过程中，输电线损耗功率很大，为减少损耗，输电线应采用导电性能良好的金属制成，并减小输电线电流，设负载的功率因数为设负载电压的初相为零，即 由于负载吸收功率 ，故线路电流所以线路损耗功率为：；所以，要减少损耗就

6、应该提高或功率因数。由上面的分析及电路仿真结果可知，两种降低电力传输损耗的功能，且未改变整个电路的阻抗性质，达到题目要求。设计9：电路中的灯只有在灯电压达到Vmax值时开始导通。在灯导通期间可将其模拟成一个电阻Rl，灯一直导通到其电压降到Vmax时为止。灯不导通时，相当于开路。仿真电路图如下：R(a) 分析闪光灯闪光的原理；（只需作定性的分析）(b) 假设电路的的电源为4节1.5V的电池，电容值为10uF。设灯的电压达到4V时开始导通，当电压降到1V时停止导通，当灯导通时，它的阻值为20K,当它不导通时电阻无穷大。 假设两次闪光之间的时间为10s，需要多大的电阻R才能满足要求？ 若要闪光灯每分

7、钟闪12次，R应为多大？（先进行理论性计算，再根据计算结果给出输出波形）1、理论分析：闪光灯是一种有电压门限的发光装置，当其电压高过一定门限时，闪光灯开始发光，当电压低于一定门限时，闪光灯熄灭，电阻变为无穷大。这就需要在电路中加一能充电、放电的装置：电容器，使闪光灯进行一定频率的闪光。2、理论计算开关由断开到闭合UC(0+)=UC(0-)=0 UC()=6V =RC=10-5RUC(t)=6-6e-100000/R*t电压由1V到4V时得方程 得6-6e-100000/R*t1=1 （1） 6-6e-100000/R*t2=4 （2）t2- t1=（ln3+ln5-ln6)R*10-5开关由闭

8、合到断开UC(0+)=120/(R+20) UC()=0 =RC=20*103*10-5=0.2SUC(t)= 120/(R+20)e-5t电压由4V到1V时得方程120/(R+20) e-5*t1=4 (1) 120/(R+20) e-5*t2=1 （2）t2- t1=（e-5-e-20）(-24/R+20)-则 两次闪光之间的时间为：T=（ln3+ln5-ln6)R*10-5+（e-5-e-20）(-24/R+20)当T为10s时 R=1.06M 当T为5s时 R=516.7k设计10：设计一个指示灯变换电路，要求输入信号为占空比为25%，直流偏置为零的矩形波，使得两个指示灯按照20H的频

9、率等时间交替变换。电路图：结果：结论分析：设计12：已知运算放大器的理想模型如图4。2-6（a），实际模型如图（b）。要求分别利用理想模型和实际运放为核心，设计简单外围电路，实现电压放大功能，电压放大比Uo/Ui=10.+u+AuRoRi+u+Au图4.2-6(a) (b)电路图： 西安邮电学院电子工程学院电路仿真课程设计过程考核表学生姓名辛雷班级/学号光信息0903/13实习单位电工基础教研室所在部门电子工程学院实习时间2009年11 月24 日 2009 年12 月3 日具体实习内容第一周1、 熟悉Multisim软件2、 完成仿真设计第二周3、 完成综合设计题目4、 撰写实习报告第三周。 。指导师傅（教师）姓名廖延娜职务或职称副教授指导师傅（教师）对学生的评价实习态度 认真 一般 不认真实习纪律 全勤 偶尔缺勤 经常缺勤实践能力 很强 一般 较差指导师傅（教师）对学生专业知识与社会实践能力相结合情况的建议指导师傅（教师）签字 年 月 日 西安邮电学院电子工程学院电路仿真课程设计成绩鉴定表学生姓名辛雷班级/学号光信0903/13实习时间2009年11 月24日 2009 年12 月3日实习成绩鉴定实习内容（20分）与毕业设计结合程度（10分）与专业结合程度（6分）其它（4分）实习单位评